Die Debatte um die Klimawirkung von Elektroautos wird oft hitzig geführt – und ist auch nicht in jedem Fall an sachlichen Kriterien orientiert. Die Forschungsstelle für Energiewirtschaft (FfE) unternimmt einen Versuch, zur Versachlichung der Diskussion beizutragen. Kernaussage der Studie: Aus Klimasicht amortisieren sich Elektroautos im Vergleich zu Benzinfahrzeugen schnell. Dennoch spielt auch der Strommix angesichts energieintensiver Herstellungsverfahren für Traktionsbatterien eine Rolle bei der Bewertung.
Für den aktuellen Stand der Batterieproduktion ermitteln die FfE-Forscher auf die Emissionen bezogene Amortisationsdauern von Elektrofahrzeugen gegenüber Benzinfahrzeugen von 1,6 bis 3,6 Jahren. Bei einer künftigen Produktion von Traktionsbatterien im industriellen Maßstab und bei einer verstärkten Integration erneuerbarer Energien in der Produktion sei zukünftig mit einer weiteren Verbesserung der Klimabilanz zu rechnen, merkt die FfE an.
2017 hatte eine Studie schwedischer Forscher große mediale Aufmerksamkeit erhalten. In der Folge einer kontroversen Debatte über die Studienergebnisse hatte das Swedish Environmental Research Institute (IVL) eine Stellungnahme veröffentlicht, um Fehlinterpretationen der Studie richtig zu stellen. „In dieser Stellungnahme stellen die Autoren explizit klar, dass die Studie einen Überblick über die Ergebnisse bestehender Studien zum aktuellen Stand der Technik der Batterieproduktion gibt, sich die Technologie jedoch rasant entwickelt und somit ein großes Verbesserungspotenzial besteht“, rekapituliert die FfE.
Klimabilanz der Batterieproduktion: Eine Frage des „Wie?“ und „Wo?“
Die Bewertung der Klimabilanz der Batterieproduktion erfolgt nach Angaben der Forschungsstelle durch die Berechnung der energiebedingten Treibhausgas (THG)-Emissionen bezogen auf eine kWh produzierte Elektrofahrzeugbatterie. Diese beinhalten alle THG-Emissionen, die mit der Bereitstellung und Umwandlung von Energie für die Materialproduktion sowie die Batteriefertigung verbunden sind. Für das untersuchte Lithium-Ionen-Batteriesystem ergeben sich energiebedingte THG-Emissionen in Höhe von knapp 106 kg CO2-Äq. je kWh produzierter Batteriekapazität, von denen 40 Prozent auf den Strombedarf in der Batteriefertigung (inklusive Zellen) zurückzuführen sind.
(Quelle: Forschungsstelle für Energiewirtschaft FfE)
Da der Energiebedarf in der Batteriefertigung jedoch mit starken Unsicherheiten behaftet ist, wird die Abhängigkeit der THG-Emissionen der Batterieproduktion von dem Strombedarf für die Batteriefertigung und dem Emissionsfaktor für den in der Batteriefertigung eingesetzten Stroms untersucht. Die Ergebnisse dieser Analyse (vgl. Abbildung) verdeutlichen eine starke Abhängigkeit der Klimabilanz der Batterie von dem Stand der Technik des Produktionsprozesses sowie dem Standort der Produktionsanlage. Für die Produktion von Batterien im industriellen Maßstab ist zukünftig mit einer Senkung des Strombedarfs und somit einer Verbesserung der Klimabilanz zu rechnen. „Weiterhin sollte bei der Standortwahl neuer Produktionsanlagen auch die Energieversorgung Berücksichtigung finden, da diese einen starken Effekt auf die Klimabilanz der produzierten Batterien hat“, heißt es weiter.
Elektrofahrzeug vs. Benziner: Abhängigkeit vom geladenen Strom
Im Rahmen der medialen Diskussion kam auch die Frage nach der sogenannten „Amortisationsdauer“ eines Elektrofahrzeugs gegenüber einem konventionellen verbrennungsmotorischen Fahrzeug auf. Der Fahrzeugvergleich zeigt, dass das Elektrofahrzeug im Falle eines Ladens mit dem deutschen Strommix ab einer gefahrenen Strecke von ca. 50.000 km aus Emissionssicht besser abschneidet als das Benzinfahrzeug. Für eine durchschnittliche Jahresfahrleistung von in etwa 14.000 km entspricht die berechnete Entfernung einer Amortisationsdauer von 3,6 Jahren. Diese reduziert sich für den EU-Strommix auf knapp 2,8 Jahre und für Strom aus Photovoltaik auf 1,6 Jahre.
Dabei liegt diesen Ergebnissen die Annahme zugrunde, dass die Jahresfahrleistung, Lebensdauer und Auslastung beider Fahrzeugtypen in einer gleichen Größenordnung liegen. In den für die Berechnung verwendeten Emissionsfaktoren ist sowohl für Strom als auch für fossile Kraftstoffe die Vorkette, also die Herstellung und Bereitstellung der Energie enthalten.
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